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1、摻雜稀土離子鈰ce3,釔y3的鈉米tio2復(fù)合粒子的制備及其光催化氧化活性的研究太原理工大學(xué)碩士學(xué)位論文摻雜稀土離子鈰Ce'3+,釔Y'3+的鈉米TiO,2復(fù)合粒子的制備及其光催化氧化活性的研究姓名:薛鵬申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別:碩士專(zhuān)業(yè):化學(xué)工藝指導(dǎo)教師:樊彩梅20040501619999太原理工大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文yi摻雜稀土離子鈰Ce3+,釔Y3+的納米T0。復(fù)合粒子的制備及其光催化氧化活性的研究摘要本文用sol―gel法制備納米級(jí)的TiO。,考察了煅燒溫度,水和鈦酸丁酯的比例,溶膠pH值等諸多制備參數(shù)對(duì)T
2、iO。光催化活性的影響。對(duì)所制顆粒進(jìn)行XRD,TEM與DRS表征,考察了其晶型、粒徑及光吸收能力等特性。用250W的高壓汞燈365nm為側(cè)光源,在石英玻璃管式反應(yīng)器中采用懸浮法降解苯酚廢水為手段,采用正交實(shí)驗(yàn)考察制備TiO:光催化劑的最佳制備條件。在摸索出最佳制備參數(shù)的基礎(chǔ)上,用該方法制備摻雜稀土離子鈰Ce”,釔Y”的納米級(jí)的TiO:復(fù)合粒子,同樣通過(guò)XRD,TEM與DRS表征,考察稀土摻雜對(duì)TiO:的晶型,粒徑及光吸收能力的影響。在上述同樣實(shí)驗(yàn)條件下,用其進(jìn)行光催化降解苯酚實(shí)驗(yàn),考察摻雜不同濃度的稀土
3、離子對(duì)TiOz光催化活性的影響,并考察了苯酚初始pH值,光強(qiáng)對(duì)降解苯酚的影響。通過(guò)721型分光光度計(jì)和COD考察苯酚光催化降解和礦化程度。結(jié)果表明:太原理工大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文r6.25、i.制各TiOz的最佳工藝參數(shù)為:用乙醇作溶劑、pH2.5、煅燒溫度:400。C、煅燒時(shí)間:5h。2.XRD結(jié)果表明,本方法制備的Ce“/TiO:,y3+/TiO。均為納米級(jí)。晶型為銳鈦礦和金紅石的混晶型。銳鈦礦與金紅石比例約為:3:1。3.TEM結(jié)果表明:未經(jīng)摻雜的TiO。平均粒徑為31,15nm,而摻雜延緩了Ti
4、O。晶粒的生長(zhǎng)。Y3+/TiO:粒徑減小為7nm~10nm左右;Ce“/TiO。粒徑減小為10~25nm左右。這樣導(dǎo)致了TiO。量子化效應(yīng)更為明顯,從而提高了其光催化活性。4.DRS結(jié)果表明:Ce”,y“的摻雜均導(dǎo)致了Ti02吸收帶邊的紅移,提高了TiO:光吸收能力,擴(kuò)展了其光激發(fā)范圍,使在光催化反應(yīng)中利用太陽(yáng)光中的可見(jiàn)光成為可能。5.光催化試驗(yàn)表明:隨著摻雜量的增加,光催化活性增加。對(duì)于摻雜稀土釔Y”,最佳摻雜量為wt1.5%,當(dāng)摻雜量大于wt-i。5%,光催化活性反而會(huì)降低;對(duì)于摻雜稀土Ce“,最佳
5、值為wt-O.4%。在最佳摻雜量的情況下,光催化活性分別提高約為20%和10%。關(guān)鍵詞:摻雜ce”的TiO。,摻雜Y”的TiO。,溶膠凝膠法,稀土,II太原理工大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文光催化III太原理工大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文THEPREPARATIONOFDOPEDWITHNANO-T102RAREEARTHIONSTHEIRCEa+,y3+ANDPHoToCATALYTICACTIⅥTIESABSTRACTtheInwasthisbysol--gelpaper,nano--Ti02preparedra
6、tiooftheinfluenceofcalcinedprocessing.Thetemperature,theonandofsolandetalH20parametersTiObu4,thepHpreparationWaSofwereabilityTi02sampleinvestigated.ThephotocatalyticandTEMtothecharacterizedXRD,DRScrystalbyinvestigate250WUVandoftheabsorption.Alampform,dia
7、meterabilitylightofusedassidesource.Theexperiments365nmwaslightcarriedoutinofwerequartzdegradationphotocatalyticphenoltousedwastube.Thedesignexperimentglassoptimizationalthecondition.investigateoptimumpreparationconditionoftheUndernana-Ti02,optimumprepar
8、atingrareearthionCe3+andofthetitaniumwithdopingnonopowdersabove.Thementionedthey3+werebyprocessingpreparedIV太原理工大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文andwerealsocharacterizedXRD,DRSsamplescompoundbyofTEMtotheinfluencerareearthions.Theinvestigateofof